哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）
端面模数 齿宽 （mm） 偏置距 （mm） 节锥角 面锥角 根锥角 中点螺旋角 分度圆直径 （mm） 中点分度圆直径 （mm） 螺旋方向 法向压力角 轴交角 刀盘直径 （mm） 13.10 76 70 12.44? 76.8? 16.57? 11.67? 45? 91.7 84.85 左 77.5? 72.8? 36.82? 484.7 410.71 右 22.5? 90? 266.70 （10.50 英寸） 3.3
主减速器锥齿轮强度的计算
在完成主减速器齿轮的几何计算后，应验算其强度，进行强度计算，以保 证其有足够的强度和寿命以及安全可靠地工作。
齿轮的损坏形式常见的有轮齿折断、齿面点蚀及剥落、齿面胶合、齿面磨损。，齿轮的使用寿命除与设计的正确与否有直接关系外，在实际生产中也往往会由于材料、加工精度、热处理、装配调整以及使用条件的不当而发生损坏。但正确的设计应是减少或避免上述损坏的一项重要措施。强度验算则是进行正确设计的一个方面。目前的强度计算多为近似计
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算，在汽车工业中确定齿轮强度的主要依据是台架试验及道路试验，以及在实际使用中的情况，强度计算可供参考。
3.3.1单位齿长上的圆周力
p?P/F （3-4）
式中p——单位齿长上的圆周力，N／mm；
P——作用在齿轮上的圆周力，N，按发动机最大转矩Teamx和最大附着力矩两种载荷工况进行计算；
F—一从动齿轮的齿面宽，mm。
由于本文计算主、从动齿轮参数时以发动机最大转距进行计算的，因此，计算圆周力时仍以发动机最大转距计算，则
p?Temax?ig?103(d1/2)?F
（3-5）
式中Temax——发动机最大转矩，N·m；
ig——变速器传动比，常取1档及直接档进行计算； d1——主动齿轮节圆直径，mm。
对于多桥驱动汽车应考虑驱动桥数及分动器传动比。 根据I档计算单位齿长上的圆周力p1
2?1700?6.0?0.9?103p1??1423N/mm??p?=1429N/mm
2?84.85?76根据直接档计算单位齿长上的圆周力p2
2?1700?0.9?103p2??237.16N/mm??p?=250 N/mm
2?84.85?76
表3-3 许用单位齿长上的圆周力[p] N/mm
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车型 轿车 货车 公共汽车 牵引汽车 1档 893 1429 982 536 按发动机最大转矩计算 2档 直接档 536 321 250 214 250 按最大附着力矩计算 893 1429 附着系数 0.85 0.85 0.85 0.65 根据以上计算对照表格可知驱动桥桥主从动齿轮耐磨性较好。 3.3.2
轮齿的弯曲强度计算
汽车主减速器螺旋锥齿轮与双曲面齿轮轮齿的计算弯曲应力?w (N／mm2)为
?w?2?Tj?K0?Ks?KmKv?F?z?m2?J?103 （3-6）
式中Tj——齿轮的计算转矩，N·m，对于主动齿轮还需将上述计算转矩换算到主动齿轮上；
K0—一超载系数；
Ks——尺寸系数，反映材料性质的不均匀性，与齿轮尺寸及热处理等有关。当端面模数m≥1.6mm时，Ks=4m/25.4；
Km——载荷分配系数，当两个齿轮均用骑马式支承型式时，Km＝1.00~1.10；当一个齿轮用骑马式支承时，Km＝1.10~1.25。支承刚度大时取小值；
Kv——质量系数，对于汽车驱动桥齿轮，当轮齿接触良好、周节及径向跳动精度高时，可取Kv＝1；
F一—计算齿轮的齿面宽，mm； Z——计算齿轮的齿数； m——端面模数，mm；
J—一计算弯曲应力用的综合系数
此后桥取J=0.255，Ks =413.1/25.4=0.8474
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则?w?2?24262.74?1?0.8474?1.1?103=367.58 Mpa
计算载荷 主减速器齿轮的许用弯曲应力 700 主减速器齿轮的许用接触应力 2800 差速器齿轮的许用弯曲应力 980 按计算得出的最大计算转矩Tje，Tjφ中的较小者 按平均计算转矩Tjm
210.9 1750 210.9 那么齿轮的弯曲强度安全系数n为
n???w?=
?w700?1.904
367.58故此后桥齿轮能满足弯曲强度要求。 3.3.3
轮齿的接触强度计算
圆锥齿轮与双曲面齿轮齿面的计算接触应力?j (MPa)为
?j?Cpd12T1maxK0KsKmKf?103KvFJ?3T1 (3-7) T1max式中T1、T1max——分别为主动齿轮的工作转矩和最大转矩，N·m； Cp——材料的弹性系数，对于钢制齿轮副取232.6N1/2／mm； d1——主动齿轮节圆直径，mm；
Kf——表面质量系数，对于制造精确的齿轮可取Kf=1；
F——齿面宽，mm，取齿轮副中的较小值(一般为从动齿轮齿面宽)； J一一计算接触应力的综合系数 此后桥J=0.16，T1max =
Tc24262.74??4831.58NM
i0??G5.286?0.95
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通常式(3-8)简化为：
?j?Cpd12T1maxK0KsKmKf?103KvFJ (3-8)
232.6?2 则 ?j?84.85
3481.?5?8?1?1?1110=2443.7MPa<2800MPa
?1?760.16那么齿轮的接触强度安全系数n为:
??j????2800?1.146
n??j2443.7故此后桥齿轮能满足接触强度要求。
3．4 主减速器轴承的计算
轴承的计算主要是计算轴承的寿命。通常是根据主减速器的结构尺寸初步选定轴承的型号，然后验算轴承寿命。在验算之前，首先应求出作用在齿轮上的轴向力、径向力，然后再求出轴承反力，以确定轴承载荷。
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